KR20170032247A - 환형 단부 캡 및 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡을 갖는 절연 관 또는 배관 시스템 - Google Patents

환형 단부 캡 및 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡을 갖는 절연 관 또는 배관 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 절연부(4)의 층에 의해 덮여진 절연 관(3)에 관한 것이다. 시트 금속 클래딩 요소(2)가 절연부로 덮여진 관을 둘러싼다. 적어도 하나의 밴드(5)가 클래딩 요소(2)를 둘러싼다. 직사각형 단면을 갖는 탄성 비금속 환형 단부 캡(1)이 제1 단부 부분(9)에 의해 제1 시트 금속 클래딩 요소(2)와 절연부로 덮여진 관(3) 사이에 위치되고 밀봉 스페이서를 형성한다. 또한, 본 발명은 적어도 15mm의 두께(T1)를 갖는 직사각형 단면 및 환형 단부 캡의 외측으로부터 환형 단부 캡의 내측으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿(11)을 갖는 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1)에 관련한다.

Description

환형 단부 캡 및 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡을 갖는 절연 관 또는 배관 시스템{AN INSULATED PIPE OR PIPING SYSTEM WITH AN ANNULAR END CAP AND AN ELASTIC, NON-METALLIC CLADDING ELEMENT ANNULAR END CAP}
본 발명은 환형 단부 캡 및 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡을 갖는 절연 관 또는 배관 시스템에 관한 것이다.
단부캡은 클래딩을 갖는 관형 시스템 상의 클래딩을 위한 스페이서 또는 개스킷을 형성한다.
관 또는 관 시스템은 처리 산업에서 해상 또는 육상 오일 및 가스 설비 등에 빈번히 사용된다. 관 시스템은 직선 구획, 관 굴곡부, T-조인트, 엘보우, 직경 감축기, 플랜지 연결부, 밸브, 부착 부분 등을 포함한다. 이런 시스템은 열 손실의 감소, 안전한 온도를 갖는 외부 표면의 제공, 저온 시스템 내의 열 축적 감소, 전송 소음의 감소, 화재시 내화성 개선 등을 포함하는 다수의 이유로 절연되어야만 하는 경우가 많다. 다수의 시스템은 또한 가능하게는 70년에 달하는 긴 수명을 위해 설계되어 습기가 예로서 응결 또는 강우로부터 절연부 내로 진입하는 것을 방지함으로써 부식을 방지하는 것이 특히 중요해지게 한다. 절연부는 습기를 축적하는 경향이 있고, 따라서, 피복된 관이나 밸브, 플랜지, 부착 브래킷 직경 감축기 등 같은 관에 부착된 요소의 녹/부식 위험을 증가시킨다. 또한, 습기는 절연 특성에 부정적 영향을 줄 수 있고, 재료의 조기 열화를 초래할 수 있으며, 원치않는 유기체의 성장을 유발할 수 있다.
전술한 유형의 절연 관 시스템을 위한 클래딩 요소는 통상적으로 천공된 구멍들을 정렬시키기 위해 천공된 구멍을 정렬시키기 위한 금속 밴드나 자가 탭핑 스크류 및/또는 팝 리벳을 사용하여 설치된다.
새롭고 더 효율적인 절연 재료의 개발은 절연 두께 요건을 감소시킨다. 따라서, 절연 시스템은 중량 및 재료 감소와 공간 소비가 적은 시스템을 설계하는 가능성과 함께 부피와 곤란함이 현저히 더 적어질 수 있다. 중량 절감은 부유식 설비에서 특히 유리하다. 새롭고 더 효율적인 절연 재료의 예는 상표명 Pyrogel XT-E 하에 판매되는 매트 같은 에어로겔로부터 유도된 절연 재료를 포함한다. Pyrogel XT-E 매트는 통상적으로 10mm 두께 이하이며, 그 이유는 더 큰 두께는 굴곡 및 형상으로의 성형이 곤란해지게 하고, 더 큰 두께는 대부분의 상황에서 불필요하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 송곳 또는 자가 탭핑 나사를 사용하여 천공 없이 클래딩이 설치될 수 있게 하는 단부 캡 개스킷 및 스페이서를 포함하는 클래딩 시스템을 제공하는 것이다. 팝 리벳 또는 스크류는 또한 밀봉 화합물이 사용되는 경우에도 경시적으로 누설이 시작될 가능성을 가지며, 본 발명의 목적은 이 추가적 위험이 제거되는 시스템을 제공하는 것이다. 팝 리벳 및 스크류는 또한 팝 리벳 또는 스크류의 영역에서, 특히, 설계를 벗어난 조건에서 높은 응력을 유도할 수 있으며, 본 발명의 목적은 잠재적으로 누설을 유발할 수 있고 극단적 경우에는 팝 리벳 또는 스크류의 전단/박리 또는 클래딩 재료의 찢김을 유발할 수 있는 이러한 높은 응력을 제거하는 것이다. 설계를 벗어난 조건은 통상적으로 차량, 크레인 등 같은 외래 대상물과의 충돌로부터 초래된다. 클래딩을 위한 전형적 단부 캡은 시트 금속 단부 캡을 포함하며, 이는 통상적으로 현장에서의 시간 소모적인 조절과 설치를 필요로 하며, 누설을 초래하는 설치 동안의 문제에 대한 위험이 높다. 또한, 설치는 특정 숙련도를 필요로 하고, 플랜트 상의 이런 요소의 수가 많기 때문에 잘못된 설치에 대한 위험이 높다. 따라서, 설치가 신속 및 용이하고, 잘못된 설치에 대한 위험이 낮은 해결책을 제공할 필요가 있다.
조인트 밀봉부를 형성하고 조인트의 밀봉에 이중안전장치를 제공하기 위해 밀봉 화합물이 사용되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명의 목적은 자가 지지되기에 충분한 완전성 및 강성을 갖고, 따라서, 기저 구조에 독립적이며, 따라서, 절연부와의 접촉에 의한 압박에 기저 구조를 노출시키지 않는 클래딩 요소를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 요소의 결합선의 두 부분의 정렬이 비드에 의해 보증되므로 예측적으로 설치되는 클래딩 요소와 단부 캡 개스킷을 제공하는 것이다.
본 발명의 클래딩 요소 및 단부 캡은 단부로부터 관 상으로의 나사결합 없이 관 시스템 둘레에 설치될 수 있다. 또한, 본 발명의 목적은 클래딩 요소의 내측으로 스며나오지 않고 클래딩 요소의 상단으로부터 저부까지 액체를 안내하는 조인트 및 결합선을 갖도록 설계될 수 있는 클래딩 요소 및 단부 캡 개스킷을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 관이 보호될 표면의 상단에서 적어도 하나의 절연부 층에 의해 덮여져 있는 절연 관 또는 배관 시스템을 포함하며, 이는 다음을 포함한다. 클래딩 요소의 단부에서 단부 캡 개스킷과 절연부로 덮여진 관을 둘러싸는 제1 시트 금속 클래딩 요소. 시트 금속 클래딩 요소는 원형 단면, 원주, 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분을 갖는다. 적어도 하나의 밴드가 제1 시트 금속 클래딩 요소를 둘러싼다. 적어도 하나의 종방향 결합선은 제1 에지와 제2 에지를 갖는다.
적어도 하나의 절연 층은 10mm 이하일 수 있다.
적어도 하나의 절연 층은 5mm 이하일 수 있다.
또한, 본 발명은 실질적으로 원형 단면을 갖는 시트 금속 클래딩 요소에 관련하며, 시트 금속 클래딩 요소는 원주를 형성한다.
본 발명은 적어도 하나의 절연부의 층에 의해 덮여진 관을 갖는 절연 관 또는 배관 시스템에 관한 것으로, 제1 시트 금속 클래딩 요소가 상기 절연부로 덮여진 관을 둘러싸고, 상기 시트 금속 클래딩 요소는 원형 단면, 원주 및 제1 단부 부분을 갖는다. 적어도 하나의 밴드가 제1 시트 금속 클래딩 요소를 둘러싼다. 직사각형 단면을 갖는 탄성 비금속 환형 단부 캡은 적어도 15mm의 두께(T1)와, 환형 단부 캡의 외측으로부터 환형 단부 캡의 내측으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿을 갖는다. 환형 단부 캡은 제1 단부 부분에서 제1 시트 금속 클래딩 요소와 절연부로 덮여진 관 사이에 배치되고 밀봉 스페이서를 형성한다.
비드는 제1 단부 부분을 둘러싸는 시트 금속 클래딩 요소의 원주를 따라 연장할 수 있다.
직사각형 단면은 6:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는다.
제1 시트 금속 클래딩 요소를 둘러싸는 적어도 하나의 밴드는 또한 단부 캡을 둘러싸서 단부 캡과 밴드 사이에 클래딩 요소를 보유한다.
단부 캡의 전방 면은 클래딩 요소의 에지를 지나쳐 연장할 수 있다.
단부 캡은 실리콘 재료로 이루어질 수 있다.
단부 캡은 비닐 기, 충전재 및 안료를 갖는 폴리디메틸실록산으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡에 관한 것이다. 단부 캡은 적어도 15mm의 두께(T1)와 높이를 갖는 직사각형 단면 및 환형 단부 캡의 외측으로부터 환형 단부 캡의 내측으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿을 갖는다.
직사각형 단면은 6:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는다.
직사각형 단면은 3:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 가질 수 있다.
단부 캡은 실리콘 재료로 이루어질 수 있다.
단부 캡은 비닐 기, 충전재 및 안료를 갖는 폴리디메틸실록산으로 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 클래딩 및 절연 시스템을 갖는 강철 관 또는 관형체를 도시한다.
도 2는 본 발명을 사시도로 도시한다.
도 3은 단부 캡 개스킷의 정면도이다.
도 4는 관을 따라 연장하는 케이블을 갖는 관 둘레에 설치된 단부 캡 개스킷을 사시도로 도시한다.
도 5는 외경(D1), 내경(D2) 및 두께(T1)를 갖는 단부 캡 개스킷의 사시도이다.
도 1은 클래딩(2), 절연부(4) 및 본 발명의 가요성 스페이서 형태의 밀봉부 또는 단부 캡 개스킷(1)을 갖는 강철 관 또는 관형체(3)의 상세부와 단면이다. 관(3)은 절연부(4)의 층에 의해 절연된다. 절연 재료는 Pyrogel XT-E의 매트일 수 있다. Pyrogel은 섬유 중의 에어로겔로 이루어진 절연 재료를 위한 상표명이다. 절연 재료는 테이프로 관(3) 상에 유지된다. 응결 배리어 포일(7)이 응결물 축적을 방지하고 제2 절연 층을 둘러싸고 절연 재료 내에 습기를 유발한다. 외부 절연 층이 내산성 스테인레스 강 부착 밴드(5)에 의해 제 위치에 보유되는 0.5mm 내산성 스테인레스 강의 직선형 외부 클래딩(2)과 응결 배리어 포일(7) 사이에 위치된다. 단부 캡 개스킷(1)이 관(3) 둘레를 밀봉하여 클래딩의 단부로부터 절연부(4) 내로의 물/액체의 유입을 방지하고, 관(3)과 클래딩(2) 사이에 스페이서를 형성한다. 플랜지가 관(3)의 단부에 위치된다.
내산성 스테인레스 강 외부 클래딩(2)은 내산성 스테인레스 강 부착 밴드(5)에 의해 제 위치에 보유된다. 플랜지는 관(1) 상에 용접된다.
각 클래딩 요소(2)는 원주를 따라 비드(6)와 실질적 원형 단면을 갖는다. 비드(6)는 각 클래딩 요소(2)의 강성을 증가시키는 보강재이고, 이웃하는 요소와의 조인트가 정확하게 위치되는 것을 보증하기 위한 정지 요소를 형성한다. 또한, 비드는 종방향 결합선의 에지가 서로 정렬되어 클래딩 요소(2)가 이를 의도된 형상으로 유지하는 것을 보증하는 것을 보증한다. 두 개의 좌측 클래딩 요소의 원주를 따른 비드(6)는 클래딩 요소를 함께 보유하는 금속 밴드(5)를 위한 적절한 좌대를 제공한다. 또한, 비드(6)는 금속 밴드(5)가 정확하게 정렬되고 클래딩 요소 상의 의도된 위치에 유지되는 것을 보증한다.
클래딩 요소(2)는 기존 조립된 관 시스템 상의 관 위에 클래딩 요소(2)가 설치될 수 있게 하기 위해 결합선을 포함한다. 종방향 비드는 결합선을 따라 연장할 수 있다.
클래딩 요소(2)의 원주방향 비드(6)는 이웃하는 클래딩 요소를 위한 정지 요소를 제공하고, 클래딩 요소(2)의 형상을 유지하며 클래딩 요소(2)의 중첩 영역을 위한 안내부를 제공하도록 기능하여 클래딩 요소(2)의 에지의 오정렬을 방지한다. 원주방향 비드(6)는 통상적으로 비딩 공구/비드 롤러 또는 크림핑 기계에 의해 형성된다. 적절한 밀봉 화합물이 중첩하는 영역에 적용될 수 있다. 원주방향 비드는 또한 강철 밴드(5)를 위치설정하고, 밴드가 클래딩 요소로부터 이격 방향으로 이동하지 않고 밴드가 경사 없이 클래딩과 완벽히 정렬된 상태로 위치되는 것을 보증한다. 밴드의 경사진 조립은 잠재적으로 밴드의 불충분한 조임을 초래할 것이다.
원으로 표시된 상세부 A는 상세한 단부 캡 개스킷과 스페이서(1)의 단면이다. 개스킷(1)의 전방 면(8)은 클래딩 요소(2)의 전방 면 또는 에지(9)를 초과하여 연장한다. 금속 밴드(5)는 클래딩 요소(2) 상의 응력을 감소시키도록 단부 캡 개스킷(1) 위로 다소 연장한다.
단부 캡 개스킷(1)은 통상적으로 20mm의 두께(T1)를 갖는 직사각형 단면을 가지며, 그 형상 및 기간적 특성을 유지하는 실리콘 고무로 이루어진다. 단부 캡 개스킷(1)의 실리콘 고무 재료는 또한 형상적으로 클래딩(2)을 유지하고 관형체(3)와 클래딩(2) 사이의 스페이서 또는 이격 부재를 형성하며, 금속 밴드(5)의 인장 하에서 클래딩(2)이 접히는 것을 방지하기에 충분하게 강성적이다.
비드(6)는 단부에서 클래딩 요소의 강도 및 변형 내성을 증가시키고, 클래딩 요소의 단부의 패임(dent) 형성 위험을 감소시킨다. 클래딩 요소의 단부의 패임형성은 단부 캡 개스킷(1)과 클래딩 요소(2) 사이의 누설을 초래할 수 있다.
개스킷(1)이 관의 단부에 대한 어떠한 접근도 없이 관(3) 위로 활주할 수 있게 하도록 반경방향 슬릿이 단부 캡 개스킷 내에 절삭될 수 있다. 상표명 Nitoseal SC30 하의 밀봉 화합물 같은 밀봉 화합물이 단부 캡 개스킷(1), 클래딩(2) 및 관(3) 사이의 전이부와 슬릿을 밀봉하기 위해 사용될 수 있다.
도 2는 단부 캡 개스킷(1)이 관(3)을 둘러싸고 관(3)과 클래딩(2) 사이에 스페이서를 형성하고 있는 본 발명을 사시도로 도시한다. 보강 비드(6)는 금속 밴드(5)가 클래딩(2)을 벗어나 미끄러지는 것을 방지하고, 클래딩의 강성도를 증가시켜 클래딩(2)의 좌굴을 방지한다. 보강 비드(6)는 또한 클래딩의 중첩 부분이 정렬되는 것을 보증하기 위해 클래딩(2)의 중첩 부분에 클래딩(2)을 위한 안내부를 제공한다. 이는 중첩부의 하부 부분의 상부 측부 상의 비드가 중첩부의 상부 부분의 하측의 비드로 연장함에 따라 달성된다.
도 3은 전방 면(8), 단부 캡 개스킷(1)의 중심을 향한 내부 면(12) 및 단부 캡 개스킷(1)의 원주를 따른 외부 면(13)을 갖는 스페이서 형태의 단부 캡 개스킷(1)을 도시한다. 절결부(10)는 관의 외측 상에 케이블을 위한 공간을 제공하고, 슬릿(11)은 단부에 접근하지 않고 관 상에 단부 캡 개스킷(1)이 설치될 수 있게 한다.
도 4는 관(3)을 따라 연장하는 케이블(14)을 갖는 관(3) 둘레에 설치된 단부 캡 개스킷(1)을 도시한다. 특수 테이프(15)가 케이블을 관(3)에 대해 보유하고, 케이블(14)을 보호한다. 반경방향 슬릿(11)이 단부 캡(1)을 분할하고, 절결부(10)는 케이블(14)이 단부 캡 개스킷(1)을 통과할 수 있게 한다. 단부 캡 개스킷(1)의 전방 면(8)은 상향 지향한다.
도 5는 외경(D1), 내경(D2) 및 두께(T1)를 갖는 단부 캡 개스킷(1)을 도시한다. 두께(T1)는 통상적으로 19mm이다. 직경(D2)은 덮여지는 관의 직경에 의존하며, 직경(D1)은 덮여지는 관의 직경(D2)과 클래딩의 직경 또는 절연부의 두께에 의존한다. 단부 캡 개스킷(1)의 두께(T1) 및 그에 따른 강성이 단부 캡 개스킷(1)이 관과 클래딩 사이의 스페이서로서 작용하고 어떠한 추가적 요소도 없이 클래딩으로부터 단부 캡 개스킷 상으로의 기계적 압력을 흡수할 수 있게 하기에 충분한 것이 필수적이다. 단부 캡 개스킷은 또한 개스킷이 개방되고 관 상으로 설치될 수 있게 하기에 충분하게 유연하여야만 한다. 달리 말하면, 슬릿은 개스킷이 관 상에 개스킷이 설치될 수 있게 하기 위해 적어도 D2에 대응하는 양으로 개방될 수 있어야만 한다.
단부 캡 개스킷은 FAR 25 / JAR 25 / CS 25, Appendix F, del 1, (a) (1) (iv) og (a) (1) (v) horizontal fire tests 및 Automotive Standard PART 571FMVSS302의 내화성 요건을 충족하여야 한다. 단부 캡 재료의 상대적 밀도는 통상적으로 1,2-1,3 g/cm3이다. 단부 캡 개스킷은 비닐기, 충전재 및 안료를 갖는 폴리디메틸실록산으로 이루어질 수 있다. 단부 캡 개스킷은 -60 내지 270°C의, 그리고, 간헐적으로 300°C까지의 온도 한계를 갖는 고체 실리콘으로 이루어질 수 있다.
통상적 단부 캡 개스킷 특성은 다음과 같다:
기술적 특성
Figure pat00001
기계적 특성:
Figure pat00002
상술한 명세서에서, 밴드(5)는 금속 밴드로서 설명되었다. 이런 밴드는 본 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 잘 알려진 조임 공구에 의해 조여지고, 금속 버클로 조여진 위치에서 로킹된다. 그러나, 본 발명으로부터 벗어나지 않고 다른 유형의 밴드, 밴드 재료 버클 및 조임 기구가 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 절연 관 또는 배관 시스템이며,
    적어도 하나의 절연부(4)의 층에 의해 덮여진 관(3)으로서, 제1 시트 금속 클래딩 요소(2)가 상기 절연부로 덮여진 관(3)을 둘러싸고, 상기 시트 금속 클래딩 요소(2)는 원형 단면, 원주 및 제1 단부 부분(9)을 구비하는, 관과;
    제1 시트 금속 클래딩 요소(2)를 둘러싸는 적어도 하나의 밴드(5)와;
    탄성 비금속 환형 단부 캡(1)으로서, 적어도 15mm의 두께(T1)와 높이(D1-D2)를 갖는 직사각형 단면 및 환형 단부 캡의 외측으로부터 환형 단부 캡의 내측으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿(11)을 갖는, 탄성 비금속 환형 단부 캡(1)을 포함하고,
    상기 환형 단부 캡(1)은 제1 단부 부분(9)에서 제1 시트 금속 클래딩 요소(2)와 절연부로 덮여진 관(3) 사이에 배치되고 밀봉 스페이서를 형성하는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제1 단부 부분(9)을 둘러싸는 시트 금속 클래딩 요소(2)의 원주를 따라 비드(6)를 더 포함하는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 절연부(3)의 층은 10mm 이하인, 절연 관 또는 배관 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 절연부(3)의 층은 5mm이하인, 절연 관 또는 배관 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 직사각형 단면은 6:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 직사각형 단면은 3:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 제1 시트 금속 클래딩 요소(2)를 둘러싸는 적어도 하나의 밴드(5)는 또한 단부 캡(1)을 둘러싸서 클래딩 요소를 단부 캡(1)과 밴드(2) 사이에 보유하는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 단부 캡(1)의 전방 면(8)은 클래딩 요소(2)의 에지(9)를 지나 연장하는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 단부 캡은 실리콘 재료로 이루어지는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 단부 캡은 비닐 기, 충전재 및 안료를 갖는 폴리디메틸실록산으로 이루어지는, 절연 관 또는 배관 시스템.
  11. 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡으로서, 적어도 15mm의 두께(T1)와 높이를 갖는 직사각형 단면 및 환형 단부 캡의 외측으로부터 환형 단부 캡의 내측으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿(11)을 갖는, 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1).
  12. 제11항에 있어서, 직사각형 단면은 6:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는, 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1).
  13. 제11항에 있어서, 직사각형 단면은 3:1 미만의 높이(D1-D2)와 두께(T1) 사이의 비율을 갖는, 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1).
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단부 캡은 실리콘 재료로 이루어지는, 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1).
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단부 캡은 비닐 기, 충전재 및 안료를 갖는 폴리디메틸실록산으로 이루어지는, 탄성 비금속 클래딩 요소 환형 단부 캡(1).
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